JP2022012796A - バッテリ装置及び電動車両 - Google Patents

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Abstract

【課題】ウォータージャケットの大型化を抑制可能なバッテリ装置及び該バッテリ装置が搭載された電動車両を提供する。【解決手段】バッテリ装置10は、複数のセル21を積層したバッテリモジュール20と、バッテリモジュール20を冷却するウォータージャケット40と、バッテリモジュール20が固定されるブラケット61A、61Bを有する固定プレート60と、を備える。ウォータージャケット40の上面41は、バッテリモジュール20に対向し、ウォータージャケット40の下面42は、固定プレート60に対向する。ウォータージャケット40の下面42には、弾性部材45A、45Bが固定され、ブラケット61A、61Bは、弾性部材45A、45Bが嵌合する嵌合部65を有する。【選択図】図1

Description

本発明は、バッテリ装置及びバッテリ装置が搭載された電動車両に関する。
従来から、車両用のバッテリパックには、バッテリモジュールと、バッテリモジュールを冷却するウォータージャケットと、が収容され、バッテリモジュールの温度が所定範囲内に収まるようにバッテリモジュールの温度が管理されている。例えば、特許文献1では、ウォータージャケットが、バッテリモジュールの下方に配置され、バッテリモジュールのロアプレートにボルトで共締めされている。
特開2019-192329号公報
しかしながら、特許文献1に記載のバッテリパックでは、ウォータージャケットにボルト締結用の固定孔を設ける必要があり、その分、ウォータージャケットを大型化してしまうという課題があった。
本発明は、ウォータージャケットの大型化を抑制可能なバッテリ装置及び該バッテリ装置が搭載された電動車両を提供する。
本発明は、
複数のセルを積層したバッテリモジュールと、
前記バッテリモジュールを冷却するウォータージャケットと、
前記バッテリモジュールが固定されるブラケットを有する固定プレートと、を備える、バッテリ装置であって、
前記ウォータージャケットの第1面は、前記バッテリモジュールに対向し、
前記第1面に対向する前記ウォータージャケットの第2面は、前記固定プレートに対向し、
前記ウォータージャケットの前記第2面には、弾性部材が固定され、
前記ブラケットは、前記弾性部材が嵌合する嵌合部を有する。
また、本発明は、上記バッテリ装置を備える電動車両であって、
前記弾性部材は、前記電動車両の進行方向に沿って延びている。
本発明によれば、ウォータージャケットは、第2面に固定された弾性部材がブラケットの嵌合部に嵌合することで固定され、バッテリモジュールと固定プレートとに挟まれた状態で保持される。これにより、ウォータージャケットに固定部を設ける必要がなく、ウォータージャケットの大型化を抑制することができる。
本発明の第1実施形態のバッテリ装置を斜め上方から見た分解斜視図である。 図1のバッテリ装置を上方(図1の矢印A方向)から見た図である。 図2のB-B断面図である。 図2のC-C断面図である。 変形例のブラケットを説明する図である。 本発明の第2実施形態のバッテリ装置を斜め上方から見た分解斜視図である。 本発明の第3実施形態のバッテリ装置を斜め上方から見た分解斜視図である。 本発明の一実施形態の電動車両の側面図である。
以下、本発明のバッテリ装置の各実施形態及び電動車両の一実施形態を、添付図面に基づいて説明する。
[第1実施形態]
図1~図4に示すように、第1実施形態のバッテリ装置10は、セル積層体22を有するバッテリモジュール20と、伝熱部材30と、バッテリモジュール20を冷却するためのウォータージャケット40と、バッテリモジュール20が固定される固定プレート60と、を備える。固定プレート60は、例えば、バッテリモジュール20、伝熱部材30、及びウォータージャケット40を収容するケースの底部である。固定プレート60に固定されるバッテリモジュール20は1つでもよく、複数でもよいが、以下の説明では、説明を簡単にするため1つのバッテリモジュール20のみが固定プレート60に固定される場合を例に説明する。
また、本明細書では説明を簡単且つ明確にするためにセル21の積層方向を前後方向とし、固定プレート60の上方にバッテリモジュール20が固定されるものとして、前後方向、上下方向、及び左右方向を定義する。なお、バッテリ装置10の方向と、バッテリ装置10が搭載される車両の方向とは無関係であり、セル21の積層方向は、車両の前後方向に一致してもよく、車両の上下方向、左右方向であってもよく、これらの方向から傾斜した方向であってもよい。図面には、バッテリモジュール20の前方をFr、後方をRr、右側をR、左側をL、上方をU、下方をD、として示す。
バッテリモジュール20は、複数のセル21が積層されたセル積層体22と、セル積層体22の前後方向両側に配置される一対のエンドプレート23と、を有し、平面視で略長方形の形状を有する。各エンドプレート23の左右方向両側には、固定プレート60の四隅に設けられた後述するブラケット61A、61Bの雌ねじ66に対応して孔部24が上下方向に貫通して設けられている。エンドプレート23の孔部24には、ボルト50が挿通され、ボルト50がブラケット61A、61Bの雌ねじ66に締結されることで、バッテリモジュール20が固定プレート60に固定される。
伝熱部材30は、熱伝導率が高く、かつ粘着性を有する材料からなり、バッテリモジュール20の下面と、バッテリモジュール20に対向するウォータージャケット40の上面41とに挟持され、バッテリモジュール20の熱をウォータージャケット40に効率よく伝達する。伝熱部材30は、粘着性を有するので、バッテリモジュール20の下面とウォータージャケット40の上面41とに密着してバッテリモジュール20を均一に冷却するとともに、ウォータージャケット40がバッテリモジュール20から離間することを防止する。なお、伝熱部材30は必ずしも必要ではなく、適宜省略することができる。
ウォータージャケット40は、内部に冷却水などの冷媒を循環可能な不図示の冷媒路を備え、平面視で略長方形形状に形成されている。ウォータージャケット40の上面41には、冷媒路に接続された冷媒配管43A、43Bが、バッテリモジュール20よりも後方側に突出した突出部44の左右端部に設けられている。冷媒配管43Aは、例えば冷媒供給部であり、冷媒配管43Bは冷媒排出部であり、不図示の冷媒装置から供給された冷媒は、供給用の冷媒配管43Aから冷媒路に導入されて循環した後、排出用の冷媒配管43Bから排出される。このように構成されたウォータージャケット40は、伝熱部材30を介してバッテリモジュール20を冷却して、バッテリモジュール20の温度が所定範囲内に収まるようにバッテリモジュール20を冷却する。なお、バッテリモジュール20の温度が低いときには、ウォータージャケット40によってバッテリモジュール20を加温してもよい。
固定プレート60に対向するウォータージャケット40の下面42には、左右方向に延在する複数の弾性部材45A~45Cが、接着、溶着などにより固定されている。弾性部材45A~45Cは、ウォータージャケット40の前方側に配置される第1弾性部材45Aと、ウォータージャケット40の後方側に配置される第2弾性部材45Bと、第1弾性部材45Aと第2弾性部材45Bとの間に配置される第3弾性部材45Cと、を有する。
第1弾性部材45A及び第2弾性部材45Bは、後述する第1ブラケット61A及び第2ブラケット61Bの嵌合部65に嵌合するとともに固定プレート60に当接し、第3弾性部材45Cは、固定プレート60に当接する。ウォータージャケット40が、複数の弾性部材45A~45Cを介して固定プレート60に組み付けられることで、ウォータージャケット40の下面42と固定プレート60との間には、弾性部材45A~45Cの高さH2の空間Sが形成される(図3参照)。
例えば、ウォータージャケット40の厚さが薄い場合、ウォータージャケット40が下方に湾曲する可能性がある。しかし、ウォータージャケット40は、前方及び後方に位置する第1弾性部材45A及び第2弾性部材45Bと、第1弾性部材45Aと第2弾性部材45Bとの間に配置される第3弾性部材45Cと、を備えるので、ウォータージャケット40の湾曲を防止でき、バランスよく支持される。
固定プレート60は、平面視において略長方形形状の板状部材であり、固定プレート60の前方側における左右方向両側には、それぞれ一組の第1ブラケット61Aと第2ブラケット61Bとが対向して固定されている。また、固定プレート60の後方側における左右方向両側にも、一組の第1ブラケット61Aと第2ブラケット61Bとが対向して固定されている。
各組の第1ブラケット61A及び第2ブラケット61Bは、それぞれバッテリモジュール20が載置される台部62と、台部62の高さより高さが低く台部62から左右方向に互いに近づく方向に延びる延出部63と、を有する。台部62の高さH1は、弾性部材45A~45Cの高さH2よりも伝熱部材30及びウォータージャケット40の厚さ分高く設定されている(図4参照)。
台部62には雌ねじ66が設けられている。この雌ねじ66には、エンドプレート23の各孔部24に挿通されたボルト50が螺合して、バッテリモジュール20を固定プレート60に固定する。
延出部63は、前後方向両側が切り欠かれた切欠部64を有し、左右方向で互いに対向する第1ブラケット61Aの切欠部64と、第2ブラケット61Bの切欠部64とにより嵌合部65を形成する。第1ブラケット61A及び第2ブラケット61Bは、延出部63の前後方向両側に切欠部64を形成して前後対称形とすることで、第1ブラケット61A及び第2ブラケット61Bの共用化を可能としている。
バッテリモジュール20の固定プレート60への組付けは、前方に配置された第1ブラケット61A及び第2ブラケット61Bの嵌合部65に第1弾性部材45Aを嵌合させると共に、後方に配置された第1ブラケット61A及び第2ブラケット61Bの嵌合部65に第2弾性部材45Bを嵌合させて、伝熱部材30によりウォータージャケット40が粘着されたバッテリモジュール20を台部62上に載置する。第1弾性部材45A及び第2弾性部材45Bが、それぞれ嵌合部65に嵌合することでウォータージャケット40が、前後方向及び左右方向が位置決めされる。
さらにバッテリモジュール20のエンドプレート23の各孔部24にボルト50を挿通して第1ブラケット61A、及び第2ブラケット61Bの雌ねじ66に螺合することで、バッテリモジュール20が固定プレート60に固定される。
このように、ウォータージャケット40は、下面42に固定された第1弾性部材45A及び第2弾性部材45Bが嵌合部65に嵌合することで前後方向及び左右方向が位置決めされ、さらに、第1~第3弾性部材45A~45Cを介してバッテリモジュール20と固定プレート60とで挟持することで上下方向が位置決めされる。これにより、ウォータージャケット40に専用の固定部を設けなくても、ウォータージャケット40の移動が規制される。したがって、ウォータージャケット40の大型化を抑制することができると共に、ウォータージャケット40の形状設計の自由が向上して部品点数を抑制できる。特に、本実施形態のバッテリ装置10は、平面視でウォータージャケット40の左右方向の端部が、バッテリモジュール20の左右方向の端部よりも内側に位置しているため、ウォータージャケット40の左右方向の張り出しが防止される。また、ウォータージャケット40の前部は、バッテリモジュール20の前部よりも内側(後方)に位置しているので、ウォータージャケット40の前方への張り出しが防止される。
図5は、変形例のブラケット61A、61Bを説明する図である。本変形例のバッテリ装置10は、固定プレート60にフレーム部材67が設けられており、このフレーム部材67の一部が、ブラケット61A、61Bを構成している。即ち、ブラケット61A、61Bがフレーム部材67と一体に形成されている。フレーム部材67は、例えば、ケースの外壁同士を接続するクロスメンバである。本変形例によれば、フレーム部材67の一部がブラケット61A、61Bを構成するので、部品点数を削減できる。
[第2実施形態]
続いて、本発明の第2実施形態のバッテリ装置10について図6を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、第1実施形態のバッテリ装置10と同一の構成要素については同一の符号を付して説明を省略又は簡略化する。第1実施形態のバッテリ装置10では、ウォータージャケット40の冷媒路に冷媒を供給及び排出する冷媒配管43A及び43Bが、ウォータージャケット40の上面41側に設けられているが、第2実施形態のバッテリ装置10では、ウォータージャケット40の冷媒路に冷媒を供給及び排出する冷媒配管43A及び43Bが、ウォータージャケット40の下面42側に配置されている。
冷媒配管43A,43Bの直径Dは、弾性部材45A~45Cの高さH2よりも小さくなっており、ウォータージャケット40と冷媒配管43A,43Bとの接続部がウォータージャケット40と固定プレート60との間の空間Sに配置されている。即ち、ウォータージャケット40の下面42と固定プレート60との間には、弾性部材45A~45Cの高さH2の空間Sが形成されているので、この空間Sを有効利用して冷媒配管43A、43Bが配索されている。このようにウォータージャケット40と冷媒配管43A、43Bとの接続部が、ウォータージャケット40の下面42側に設けられているので、第1実施形態におけるウォータージャケット40の突出部44が不要になる。
即ち、本実施形態のバッテリ装置10では、ウォータージャケット40が、平面視において、固定プレート60の四隅に設けられたブラケット61A、61Bの雌ねじ66、言い換えると、エンドプレート23の各孔部24より内側に配置されている。このように、ウォータージャケット40は、平面視でバッテリモジュール20よりも内側に配置されているので、ウォータージャケット40が小型化されて、ウォータージャケット40の前後方向及び左右方向の張り出しが防止される。
[第3実施形態]
続いて、本発明の第3実施形態のバッテリ装置について図7を参照しながら説明する。第3実施形態のバッテリ装置10では、ウォータージャケット40の下面42に、複数の冷却フィン47が弾性部材45A~45Cと略平行に延びて設けられている。冷却フィン47の高さH3は、弾性部材45A~45Cの高さH2よりも小さくなっている。
これにより、ウォータージャケット40と固定プレート60との間の空間Sを有効利用して、ウォータージャケット40の大型化を抑制しつつ、ウォータージャケット40の冷却性能が向上する。特に、隣り合う冷却フィン47間に、ファンによる送風や走行風を流すことで、隣り合う冷却フィン47間に空気が流れ、空気と冷却フィン47との熱交換によりウォータージャケット40の冷却性能が向上する。
図8は、本発明の一実施形態の電動車両の側面図である。
電動車両1は、フロアパネル2とダッシュパネル3とにより車室4とその前方のフロントルーム5とに区画形成されている。車室4には、前部座席6及び後部座席7が設けられている。車室4の下方、即ちフロアパネル2の下方には、複数のバッテリモジュール20がバッテリケース70に収容されたバッテリ装置10が配置されている。
バッテリケース70には、複数のクロスメンバ71がバッテリケース70の内部を車幅方向に延びている。上記したように、各バッテリモジュール20が固定されるブラケット61A、61Bは、クロスメンバ71と一体に形成されてもよく、クロスメンバ71と別体に形成されてもよい。また、上記したように、固定プレート60は、バッテリケース70の底部でもよく、バッテリケース70の底部とは別体のプレート部材でもよい。
ここで、ウォータージャケット40を固定する複数の弾性部材45A~45C(図1~図7参照)は、電動車両1の進行方向に沿って延びて配置されることが好ましい。即ち、本実施形態においては、バッテリ装置10の左右方向を、電動車両の前後方向に一致させて配置することで、電動車両の進行方向に沿って流れる空気が弾性部材45A~45Cに沿って移動し易く、ウォータージャケット40の冷却性能が向上する。
また、第3実施形態のバッテリ装置の場合、ウォータージャケット40を固定する複数の弾性部材45A~45Cに加えて、複数の冷却フィン47も電動車両1の進行方向に沿って延びて配置されることが好ましい。これにより、走行風を利用してウォータージャケット40の冷却性能を向上させることができる。
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
また、本明細書には少なくとも以下の事項が記載されている。なお、括弧内には、上記した実施形態において対応する構成要素等を示しているが、これに限定されるものではない。
(1) 複数のセル(セル21)を積層したバッテリモジュール(バッテリモジュール20)と、
前記バッテリモジュールを冷却するウォータージャケット(ウォータージャケット40)と、
前記バッテリモジュールが固定されるブラケット(ブラケット61A、61B)を有する固定プレート(固定プレート60)と、を備える、バッテリ装置(バッテリ装置10)であって、
前記ウォータージャケットの第1面(上面41)は、前記バッテリモジュールに対向し、
前記第1面に対向する前記ウォータージャケットの第2面(下面42)は、前記固定プレートに対向し、
前記ウォータージャケットの前記第2面には、弾性部材(弾性部材45A、45B)が固定され、
前記ブラケットは、前記弾性部材が嵌合する嵌合部(嵌合部65)を有する、バッテリ装置。
(1)によれば、ウォータージャケットは、第2面に固定された弾性部材がブラケットの嵌合部に嵌合することで固定され、ウォータージャケットは、バッテリモジュールと固定プレートとに挟まれた状態で保持される。これにより、ウォータージャケットに固定部を設ける必要がなく、ウォータージャケットの大型化を抑制することができる。
(2) (1)に記載のバッテリ装置であって、
前記ブラケットは、第1締結部材(ボルト50)が締結される第1ブラケット(第1ブラケット61A)と、第2締結部材(ボルト50)が締結される第2ブラケット(第2ブラケット61B)と、を含み、
前記第1ブラケット及び前記第2ブラケットは、互いに対向する位置に切欠部(切欠部64)を有し、
前記弾性部材は、前記第1ブラケットの前記切欠部と前記第2ブラケットの前記切欠部とにより形成された前記嵌合部に嵌合する、バッテリ装置。
(2)によれば、対向する切欠部によって形成された嵌合部に弾性部材が嵌合することで、ウォータージャケットの移動が規制される。
(3) (2)に記載のバッテリ装置であって、
前記ウォータージャケットは、平面視で略長方形形状を有し、
前記ウォータージャケットの長手方向において両側に、前記第1ブラケットと前記第2ブラケットとからなる前記ブラケットがそれぞれ配置され、
前記弾性部材は、前記ウォータージャケットの長手方向において一方側に配置される第1弾性部材(第1弾性部材45A)と、前記長手方向において他方側に配置される第2弾性部材(第2弾性部材45B)と、を含む、バッテリ装置。
(3)によれば、ウォータージャケットは長手方向において両側に位置する第1ブラケットと第2ブラケットとにより支持されるので、ウォータージャケットがバランスよく保持される。
(4) (3)に記載のバッテリ装置であって、
前記弾性部材は、
前記第1弾性部材と、
前記第2弾性部材と、
前記長手方向において前記第1弾性部材と前記第2弾性部材との間に配置され、前記固定プレートに当接する第3弾性部材(第3弾性部材45C)と、を含む、バッテリ装置。
(4)によれば、ウォータージャケットは長手方向において両側に位置する第1ブラケットと第2ブラケットと、長手方向において第1弾性部材と第2弾性部材との間に配置さ固定プレートに当接する第3弾性部材と、により支持されるので、ウォータージャケットがよりバランスよく保持される。
(5) (3)又は(4)に記載のバッテリ装置であって、
前記バッテリモジュールは、平面視で略長方形形状を有し、前記バッテリモジュールの四隅に前記ブラケットに固定される固定部(孔部24)を有し、
前記ウォータージャケットは、前記バッテリモジュールの短手方向において対向する一対の前記固定部よりも内側に配置されている、バッテリ装置。
(5)によれば、ウォータージャケットは、バッテリモジュールがブラケットに固定される、短手方向において対向する一対の固定部よりも内側に配置されているので、ウォータージャケットの張り出しが抑制される。
(6) (5)に記載のバッテリ装置であって、
前記バッテリモジュールは、
前記複数のセルを積層したセル積層体(セル積層体22)と、
前記バッテリモジュールの長手方向において両側に配置された一対のエンドプレート(エンドプレート23)と、を備え、
前記一対のエンドプレートは、それぞれ前記バッテリモジュールの短手方向において両側に前記固定部として孔部(孔部24)を有し、
前記ウォータージャケットは、4つの前記孔部の内側に配置されている、バッテリ装置。
(6)によれば、ウォータージャケットは、バッテリモジュールが固定プレートに固定される4つの孔部の内側に配置されているので、ウォータージャケットの張り出しが防止される。
(7) (1)~(6)のいずれかに記載のバッテリ装置であって、
前記ウォータージャケットに連通する冷媒配管(冷媒配管43A,43B)は、前記ウォータージャケットの前記第2面側に配置され、且つ、前記冷媒配管の径(冷媒配管の直径D)は、前記弾性部材の高さ(弾性部材の高さH2)よりも小さい、バッテリ装置。
(7)によれば、冷媒配管をウォータージャケットと固定プレートとの間に配索することができ、冷媒配管を適切にレイアウトすることができる。
(8) (7)に記載のバッテリ装置であって、
前記ウォータージャケットと前記冷媒配管との接続部は、前記ウォータージャケットの前記第2面に設けられている、バッテリ装置。
(8)によれば、ウォータージャケットと冷媒配管との接続部を、ウォータージャケットの第2面に設けることで、ウォータージャケットを小型化することができる。
(9) (1)~(8)のいずれかに記載のバッテリ装置であって、
前記ウォータージャケットは、前記第2面から突出する複数のフィン(冷却フィン47)を備え、
前記複数のフィンの高さ(フィンの高さH3)は、前記弾性部材の高さよりも小さい、バッテリ装置。
(9)によれば、ウォータージャケットの大型化を抑制しつつ、ウォータージャケットの冷却性能を向上できる。
(10) (1)~(9)のいずれかに記載のバッテリ装置であって、
前記ウォータージャケットの第1面には、粘着性を有する伝熱部材(伝熱部材30)が設けられている、バッテリ装置。
(10)によれば、粘着性を有する伝熱部材により、ウォータージャケットとバッテリモジュールとを離れがたくすることができる。また。伝熱部材によりバッテリモジュールを均一に冷却することができる。
(11) (1)~(10)のいずれかに記載のバッテリ装置であって、
前記バッテリ装置は、前記バッテリモジュールを収容するケース(バッテリケース70)を備え、
前記ケースには、フレーム部材(フレーム部材67、クロスメンバ71)が設けられ、
前記フレーム部材の一部が、前記ブラケットを構成する、バッテリ装置。
(11)によれば、バッテリモジュールを収容するケースのフレーム部材の一部がブラケットを構成するので、部品点数を削減できる。
(12) (1)~(11)のいずれかに記載のバッテリ装置を備える電動車両(電動車両1)であって、
前記弾性部材は、前記電動車両の進行方向に沿って延びている、バッテリ装置。
(12)によれば、電動車両の進行方向に沿って流れる空気の移動が弾性部材によって阻害されず、ウォータージャケットの冷却性能の低下を回避できる。
10 バッテリ装置
20 バッテリモジュール
21 セル
22 セル積層体
23 エンドプレート
24 孔部(固定部)
30 伝熱部材
40 ウォータージャケット
41 上面(第1面)
42 下面(第2面)
45A 第1弾性部材
45B 第2弾性部材
45C 第3弾性部材
47 冷却フィン(フィン)
60 固定プレート
61A 第1ブラケット
61B 第2ブラケット
64 切欠部
65 嵌合部
67 フレーム部材
70 バッテリケース(ケース)
71 クロスメンバ(フレーム部材)
D 冷媒配管の径
H2 弾性部材の高さ
H3 フィンの高さ

Claims (12)

  1. 複数のセルを積層したバッテリモジュールと、
    前記バッテリモジュールを冷却するウォータージャケットと、
    前記バッテリモジュールが固定されるブラケットを有する固定プレートと、を備える、バッテリ装置であって、
    前記ウォータージャケットの第1面は、前記バッテリモジュールに対向し、
    前記第1面に対向する前記ウォータージャケットの第2面は、前記固定プレートに対向し、
    前記ウォータージャケットの前記第2面には、弾性部材が固定され、
    前記ブラケットは、前記弾性部材が嵌合する嵌合部を有する、バッテリ装置。
  2. 請求項1に記載のバッテリ装置であって、
    前記ブラケットは、第1締結部材が締結される第1ブラケットと、第2締結部材が締結される第2ブラケットと、を含み、
    前記第1ブラケット及び前記第2ブラケットは、互いに対向する位置に切欠部を有し、
    前記弾性部材は、前記第1ブラケットの前記切欠部と前記第2ブラケットの前記切欠部とにより形成された前記嵌合部に嵌合する、バッテリ装置。
  3. 請求項2に記載のバッテリ装置であって、
    前記ウォータージャケットは、平面視で略長方形形状を有し、
    前記ウォータージャケットの長手方向において両側に、前記第1ブラケットと前記第2ブラケットとからなる前記ブラケットがそれぞれ配置され、
    前記弾性部材は、前記ウォータージャケットの長手方向において一方側に配置される第1弾性部材と、前記長手方向において他方側に配置される第2弾性部材と、を含む、バッテリ装置。
  4. 請求項3に記載のバッテリ装置であって、
    前記弾性部材は、
    前記第1弾性部材と、
    前記第2弾性部材と、
    前記長手方向において前記第1弾性部材と前記第2弾性部材との間に配置され、前記固定プレートに当接する第3弾性部材と、を含む、バッテリ装置。
  5. 請求項3又は4に記載のバッテリ装置であって、
    前記バッテリモジュールは、平面視で略長方形形状を有し、前記バッテリモジュールの四隅に前記ブラケットに固定される固定部を有し、
    前記ウォータージャケットは、前記バッテリモジュールの短手方向において対向する一対の前記固定部よりも内側に配置されている、バッテリ装置。
  6. 請求項5に記載のバッテリ装置であって、
    前記バッテリモジュールは、
    前記複数のセルを積層したセル積層体と、
    前記バッテリモジュールの長手方向において両側に配置された一対のエンドプレートと、を備え、
    前記一対のエンドプレートは、それぞれ前記バッテリモジュールの短手方向において両側に前記固定部として孔部を有し、
    前記ウォータージャケットは、4つの前記孔部の内側に配置されている、バッテリ装置。
  7. 請求項1~6のいずれか一項に記載のバッテリ装置であって、
    前記ウォータージャケットに連通する冷媒配管は、前記ウォータージャケットの前記第2面側に配置され、且つ、前記冷媒配管の径は、前記弾性部材の高さよりも小さい、バッテリ装置。
  8. 請求項7に記載のバッテリ装置であって、
    前記ウォータージャケットと前記冷媒配管との接続部は、前記ウォータージャケットの前記第2面に設けられている、バッテリ装置。
  9. 請求項1~8のいずれか一項に記載のバッテリ装置であって、
    前記ウォータージャケットは、前記第2面から突出する複数のフィンを備え、
    前記複数のフィンの高さは、前記弾性部材の高さよりも小さい、バッテリ装置。
  10. 請求項1~9のいずれか一項に記載のバッテリ装置であって、
    前記ウォータージャケットの第1面には、粘着性を有する伝熱部材が設けられている、バッテリ装置。
  11. 請求項1~10のいずれか一項に記載のバッテリ装置であって、
    前記バッテリ装置は、前記バッテリモジュールを収容するケースを備え、
    前記ケースには、フレーム部材が設けられ、
    前記フレーム部材の一部が、前記ブラケットを構成する、バッテリ装置。
  12. 請求項1~11のいずれか一項に記載のバッテリ装置を備える電動車両であって、
    前記弾性部材は、前記電動車両の進行方向に沿って延びている、電動車両。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4400582B2 (ja) * 2006-02-27 2010-01-20 パナソニック電工株式会社 充電装置及びこれを備えた充電池セット
JP5244931B2 (ja) * 2011-02-22 2013-07-24 日立ビークルエナジー株式会社 蓄電モジュール
JP2013012441A (ja) * 2011-06-30 2013-01-17 Sanyo Electric Co Ltd 電源装置及び電源装置を備える車両
JP2014093243A (ja) * 2012-11-06 2014-05-19 Nissan Motor Co Ltd バッテリユニット
EP2980913A4 (en) * 2013-03-28 2016-08-31 Hitachi Automotive Systems Ltd BATTERY MODULE
JP2015022830A (ja) * 2013-07-17 2015-02-02 カルソニックカンセイ株式会社 組電池
US10062934B2 (en) * 2013-07-25 2018-08-28 Johnson Controls Technology Company Cooling system and method for lithium-ion battery module
JP5721019B2 (ja) * 2014-03-20 2015-05-20 日産自動車株式会社 燃料電池スタック及び燃料電池スタックに用いる変形吸収部材
JP6683756B2 (ja) * 2018-04-16 2020-04-22 本田技研工業株式会社 電動車両のバッテリ冷却装置
KR102650967B1 (ko) * 2018-07-11 2024-03-25 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
JP6721654B2 (ja) * 2018-10-11 2020-07-15 本田技研工業株式会社 電動車両のバッテリパック

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